JPH04222493A - Motor driver and electric driver - Google Patents

Motor driver and electric driver

Info

Publication number
JPH04222493A
JPH04222493A JP3068969A JP6896991A JPH04222493A JP H04222493 A JPH04222493 A JP H04222493A JP 3068969 A JP3068969 A JP 3068969A JP 6896991 A JP6896991 A JP 6896991A JP H04222493 A JPH04222493 A JP H04222493A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
winding
terminals
current
main winding
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP3068969A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Branislav Tepavcevic
ブラニスラブ テパブセビク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH04222493A publication Critical patent/JPH04222493A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/14Electronic commutators
    • H02P6/16Circuit arrangements for detecting position
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K19/00Synchronous motors or generators
    • H02K19/02Synchronous motors
    • H02K19/10Synchronous motors for multi-phase current
    • H02K19/103Motors having windings on the stator and a variable reluctance soft-iron rotor without windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P25/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
    • H02P25/02Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
    • H02P25/08Reluctance motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Abstract

PURPOSE: To make linear the waveform of an excitating current, fed to the main winding of a motor drive apparatus. CONSTITUTION: A motor drive apparatus has a main winding and auxiliary windings. The main winding transfers an excitating current with a linear waveform, representing an excitating zone, and the auxiliary windings transfer first and second oppositely spiked pulses to each other, so that the respective pulses have instantaneous rise part portions correspondingly to the predetermined excitating zone. The rise portions of the first and second spiked pulses correspond respectively to the rise and fall portions of the excitating zone.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、N≧1の場合における
フェーズ数がnの各フェーズに補助巻線を密着させた主
巻線を有する可変の磁気抵抗(VR)モータと、接続さ
れた直流電圧源から単向電流(unidirectio
nalcurrent)パルスを供給する電力変換器を
備える電気駆動装置(electric drive 
system)に関する。本発明は効率が良く経済的な
駆動装置を提供するもので、速度及び/又はトルクを制
御可能なこと、及び従来のコンポーネントと組み合わせ
ることができる点に特徴を有する。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a variable magnetoresistive (VR) motor having a main winding in which the number of phases is n in the case of N≧1, and an auxiliary winding is closely attached to each phase. A unidirectional current is generated from a DC voltage source.
an electric drive with a power converter that supplies nalcurrent pulses;
system). The present invention provides an efficient and economical drive device which is characterized by its speed and/or torque controllability and by its ability to be combined with conventional components.

【0002】0002

【発明の背景】電気駆動装置には、可変の磁気抵抗モー
タ、電力の流れをモータの主巻線に向かわせる電力変換
器、及び該モータを励磁するための調節可能な直流電圧
源が含まれる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Electric drives include a variable reluctance motor, a power converter that directs the flow of power to the main windings of the motor, and an adjustable DC voltage source to energize the motor. .

【0003】VRモータには2種類のモータがあり、そ
の1つは、n個のフェーズ(但し、N≧2)を内蔵し、
ロータの任意位置でロータの一方向への動きによってイ
ンダクタンスが上昇する少なくとも1つの巻線と、ロー
タの任意位置でロータの前記方向への移動によってイン
ダクタンスが減少する少なくとも1つの巻線を有し、モ
ータの可逆回転可能なVRモータであるか、または一方
向にのみ回転可能であってn個のフェーズ(但し、N≧
1)を内蔵し、ロータの任意位置でロータの所定方向へ
の動きによってインダクタンスが上昇する少なくとも1
つの巻線を有し、かつ1972年7月25日発行の米国
特許第3679953号に開示されているように、極の
各対が中心をずれた(off−center)二相モー
タ用の二重スパイラルであるロータを含んでいるVRモ
ータのどちらかである。モータのフェーズは1又は2以
上のグループを構成し、各グループ毎にロータの任意位
置でロータの動きによって巻線のインダクタンスが上昇
する少なくとも1つのフェーズを含むようにしている。 なお、各フェーズは1つだけのグループに属している。
[0003] There are two types of VR motors, one of which has n built-in phases (N≧2).
at least one winding whose inductance increases as a result of movement of the rotor in one direction at any position of the rotor, and at least one winding whose inductance decreases as a result of movement of the rotor in that direction at any position of the rotor; The motor is a VR motor that can be reversibly rotated, or it can be rotated only in one direction and has n phases (however, N≧
1), and the inductance increases by movement of the rotor in a predetermined direction at any position of the rotor.
A dual-phase motor having two windings and each pair of poles being off-center as disclosed in U.S. Pat. No. 3,679,953 issued July 25, 1972. Either VR motor contains a rotor that is spiral. The phases of the motor constitute one or more groups, and each group includes at least one phase in which the inductance of the winding increases due to the movement of the rotor at any position on the rotor. Note that each phase belongs to only one group.

【0004】電力変換器は、ロータの動きによって巻線
のインダクタンスが実質的に増加するロータ位置でフェ
ーズを励磁する。フェーズはその主巻線に直流電圧を加
えることによって励磁され、励磁は一定間隔で行なわれ
る。フェーズの励磁は、スイッチオン位置と称されるロ
ータの位置でスタートする。この位置は巻線のインダク
タンスが略最小となる位置である。また、フェーズの励
磁は、転換点(commutation point)
と称されるロータの位置で終了する。この位置ては、巻
線のインダクタンスが最大以下となり、同じグループに
おける他のフェーズの巻線のインダクタンスが最小とな
り、他のフェーズが励磁されるべき位置である。電力変
換器が作動すると、1グループを構成するフェーズが、
フェーズ毎に次々と励磁されるが、スイッチング技術に
よってはオーバラップすることもある転換点の近傍を除
くと、どんな瞬時にあっても励磁されるフェーズは1つ
だけである。励磁期間中、電力変換器からは、単方向性
電流パルスが主巻線に供給される。供給された電流パル
スの波形は直線形状であり、この波形は励磁の開始時点
と終了時点で電流が瞬間的に変化することに特徴がある
。主巻線(main winding)の電流の瞬間的
な変化は、各々が補助巻線(auxiliary wi
nding)の瞬間的な変化と相関関係がある。
The power converter excites the phase at the rotor position where the inductance of the windings increases substantially due to rotor motion. The phase is energized by applying a DC voltage to its main winding, and the energization takes place at regular intervals. Excitation of the phase starts at a position of the rotor called the switch-on position. This position is the position where the inductance of the winding is approximately minimum. Also, the excitation of the phase is at the commutation point.
The rotor ends at a position called . This is the position where the inductance of the winding is below the maximum, the inductance of the windings of the other phases in the same group is the minimum, and the other phases are to be energized. When the power converter operates, the phases that make up one group are
Each phase is energized one after the other, but only one phase is energized at any instant, except near turning points, which may overlap depending on the switching technology. During the excitation period, the power converter supplies unidirectional current pulses to the main winding. The waveform of the supplied current pulse is linear, and this waveform is characterized by instantaneous changes in the current at the start and end of excitation. The instantaneous change in current in the main windings is reflected in each auxiliary winding.
There is a correlation with instantaneous changes in nding).

【0005】補助巻線を流れる電流は、互いに反対向き
の2つの短いパルスであることに基本的な特徴がある。 補助巻線の電流は、各パルスの開始時に所定のレベルま
で瞬間的に変化し、その後、緩やかに変化してゼロとな
る。
The basic characteristic of the current flowing through the auxiliary winding is that it is two short pulses of opposite direction. The current in the auxiliary winding changes instantaneously to a predetermined level at the beginning of each pulse and then slowly changes to zero.

【0006】第1のパルスは、励磁の開始時には、主巻
線の電流の上昇と相関関係があり、主巻線によって作り
出される磁束とは反対向きの磁束を作り出す。第2のパ
ルスは、主巻線の電流が瞬間的に消失(collaps
e)するのと相関関係を有し、主巻線が以前に作り出し
た逓減磁束(decreasingflux)を維持す
る。
[0006] The first pulse, at the beginning of excitation, is correlated with a rise in current in the main winding, producing a magnetic flux in the opposite direction to that produced by the main winding. The second pulse causes the current in the main winding to momentarily collapse.
e) to maintain the decreasing flux previously produced by the main winding.

【0007】前述した波形は、駆動における基本的特徴
部分であって、本発明の装置と公知の装置と相違する点
である。
[0007] The waveform described above is a basic feature of driving, and is a difference between the device of the present invention and known devices.

【0008】[0008]

【発明の要旨】本発明は電動機の駆動装置又はシステム
に関する。電動モータの駆動装置は、直線波形の励磁電
流を供給する主巻線を備えている。波形は、励磁時間に
よる間隔を有している。電動機駆動装置は、さらに、互
いに向きが反対の第1スパイクドパルスと第2スパイク
ドパルスを形成する補助巻線を備えており、各パルスは
所定の励磁区間又は間隔に対応して略瞬間的に立上り部
(leading edge)を形成するようにしてい
る。望ましい実施例では、第1スパイクドパルスの立上
り部は、対応する励磁区間の上昇部に相当し、第2スパ
イクドパルスの立上り部は、励磁区間の降下部に対応し
ている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an electric motor drive device or system. An electric motor drive device includes a main winding that supplies an excitation current with a linear waveform. The waveforms have intervals depending on the excitation time. The motor drive further includes an auxiliary winding that forms a first spiked pulse and a second spiked pulse with opposite directions, each pulse having a substantially instantaneous duration corresponding to a predetermined excitation interval or interval. A leading edge is formed. In a preferred embodiment, the rising edge of the first spiked pulse corresponds to the rising edge of the corresponding excitation interval, and the rising edge of the second spiked pulse corresponds to the falling edge of the excitation interval.

【0009】[0009]

【望ましい実施例の説明】VRモータの動作原理は、透
磁性の高い固定部材と可動部材の2つの部材を有する磁
気回路内で磁力を発生させる起磁力(magnetom
otive force)(MMF)に関係があある。 磁束は、磁気抵抗がもたらしたMMFを、両部材間のエ
アギャップによって最小にする傾向がある。図1及び図
2は、代表的なVRモータのフェーズ即ち位相(pha
se)の動作を示している。ここで、固定子(1)の内
向きの突出極には、対をなす主巻線(11a)(11b
)と、対をなす補助巻線(11ax)(11bx)が設
けられる。また、可動部材は、軸(3)に取り付けられ
たロータ(2)である。
[Description of a preferred embodiment] The operating principle of a VR motor is based on a magnetomotive force (magnetomotive force) that generates magnetic force within a magnetic circuit that has two members, a highly permeable fixed member and a movable member.
tive force (MMF). The magnetic flux tends to minimize the MMF caused by reluctance due to the air gap between the members. 1 and 2 illustrate the phases of a typical VR motor.
se) operation. Here, a pair of main windings (11a) (11b) are attached to the inward protruding poles of the stator (1).
) and a pair of auxiliary windings (11ax) (11bx) are provided. Moreover, the movable member is a rotor (2) attached to a shaft (3).

【0010】ロータの両極は図示の如く対称でもよいし
、中心がずれた二重のスパイラル構造にすることもでき
るが、ロータが図1及び図2に示す如く2つの位置間で
回転するとき、固定子と該固定子に最も近いロータの極
とのエアギャップが小さくなるようにしなければならな
い。また、その回転中に主巻線電流によって磁束を励磁
し、該磁束によって前記の回転を行なわしめるトルクを
発生させる。
The poles of the rotor may be symmetrical as shown, or they may have an off-center double spiral structure, but when the rotor rotates between two positions as shown in FIGS. The air gap between the stator and the rotor pole closest to the stator must be small. Further, during the rotation, a magnetic flux is excited by the main winding current, and the magnetic flux generates the torque that causes the rotation.

【0011】補助巻線は、リターン電流を運んで転換点
の後も逓減磁束を維持するか、又は後記する如く、主巻
線を一次側とするトランスフォーマの二次側として、励
磁区間の開始時に作動する。この結果、VRモータのフ
ェーズ即ち位相の合成(resultant)MMFは
、主巻線のアンペア巻線と、補助巻線のアンペア巻線の
代数和となる。 この結果、フェーズが形成する合磁束(resulta
nt magnetic flux)はMMFと所定の
関係を有し、次式で示される。 N*I+Nx*Ix=(磁気抵抗)*(合磁束)ここで
、Iはターン数Nの主巻線の+端子から流れる電流、I
xはターン数Nxの補助巻線の+端子から流れる電流で
ある。同じ関係は、次式によっても与えられる。 N*If=(磁気抵抗)*(合磁束) ここで、IfはIf=I+(Nx/N)*Ixによって
与えられる位相電流である。合磁束も合成MMFも瞬間
的に変化しないことは周知である。従って、もし、その
後に補助巻線の電流を瞬間的に変化させて合成MMFが
その瞬間に変化しないようにすれば、主巻線の電流を瞬
間的に変化させることは可能である。
The auxiliary winding can either carry a return current to maintain the demagnetizing flux after the turning point, or, as will be described later, can be used as a secondary of a transformer with the main winding as the primary at the beginning of the excitation interval. Operate. As a result, the phase resultant MMF of the VR motor is the algebraic sum of the ampere winding of the main winding and the ampere winding of the auxiliary winding. As a result, the combined magnetic flux (resulta
nt magnetic flux) has a predetermined relationship with MMF, and is expressed by the following equation. N*I+Nx*Ix=(Magnetic resistance)*(Combined magnetic flux) Here, I is the current flowing from the + terminal of the main winding with N turns, and I
x is a current flowing from the + terminal of the auxiliary winding having Nx turns. The same relationship is also given by: N*If=(Magnetic Resistance)*(Combined Magnetic Flux) Here, If is the phase current given by If=I+(Nx/N)*Ix. It is well known that neither the combined magnetic flux nor the combined MMF changes instantaneously. Therefore, if the current in the auxiliary winding is then changed instantaneously so that the composite MMF does not change at that moment, it is possible to change the current in the main winding instantaneously.

【0012】磁束Fが変動すると、主巻線の端子間に誘
導電圧E、補助巻線の端子間に誘導電圧Exがもたらさ
れる。その値は、夫々、ファラデーの法則E=N*dF
/dt、及びEx=Nx*dF/dtによって求められ
る。
When the magnetic flux F varies, an induced voltage E is produced between the terminals of the main winding and an induced voltage Ex is produced between the terminals of the auxiliary winding. Its value is respectively Faraday's law E=N*dF
/dt, and Ex=Nx*dF/dt.

【0013】この結果、電圧比はE:Ex=N:Nxと
なる。透磁率が一定で、補助巻線からの電流がない場合
、主巻線にかかる電圧Eは公知の次式によって与えられ
る。 E=s(Li)/st ここで、Lは主巻線のインダクタンス、iは主巻線の電
流であり、電気機械エネルギー変換に関する関係は、公
知の如く次式によって与えられる。 E=L(di/dt)+i(dL/dt)フェーズの主
巻線にエネルギーを送り、及び/又はフェーズの補助巻
線からエネルギーが出されるようにするには、夫々の回
路手段によって行なえばよい。フェーズの動作について
、該フェーズを構成する主巻線(11)及び補助巻線(
11x)を例示して説明する。モータ速度は略一定で、
負荷は変動しないものとする。速度変化はトルクのむら
(unevenness)によって生じるが、基本の速
度に対して小さいものと考えられる。巻線の抵抗は無視
できるものとする。フェーズの動作に関連のある回路図
の一部を図7及び図8に示している。
As a result, the voltage ratio becomes E:Ex=N:Nx. If the magnetic permeability is constant and there is no current from the auxiliary winding, the voltage E across the main winding is given by the well-known equation: E=s(Li)/st Here, L is the inductance of the main winding, i is the current of the main winding, and the relationship regarding electromechanical energy conversion is given by the following equation as is well known. E=L(di/dt)+i(dL/dt) Energy can be delivered to the main winding of a phase and/or energy can be taken out of the auxiliary winding of a phase by respective circuit means. good. Regarding the operation of the phase, the main winding (11) and the auxiliary winding (
11x) will be explained as an example. The motor speed is approximately constant,
It is assumed that the load does not change. Although the speed change is caused by torque unevenness, it is considered to be small compared to the basic speed. The resistance of the winding is assumed to be negligible. Parts of circuit diagrams related to the operation of the phases are shown in FIGS. 7 and 8.

【0014】図7に示す回路図は、主巻線(11)、直
列接続されたS1及び直流電圧源を含んでいる。陽極端
子(13+)と、負極端子(13−)は、外部回路との
結合点(node)であり、両端子間に接続された負荷
に略一定の電流を流すことができる点に特徴がある。負
荷は1つだけの主巻線であって、スイッチS1が繋がっ
ているときに、主巻線(11)が励磁される。電流の波
形は主巻線のバック起電力(electromotiv
e force)のむらによって影響を受けることは殆
んどない。このため、主巻線のMMFは殆んど一定であ
る。電圧源端子間の電圧は、補助巻線からの電流がない
場合、巻線のバック起電力の波形と略完全に一致し、モ
ータの電流を一定に、モータを所定速度にすることがで
きる。
The circuit diagram shown in FIG. 7 includes a main winding (11), a series connection S1 and a DC voltage source. The anode terminal (13+) and the negative terminal (13-) are the connection points (nodes) with the external circuit, and are characterized by the fact that a substantially constant current can flow through the load connected between both terminals. . The load is only one main winding, and the main winding (11) is energized when switch S1 is connected. The current waveform is based on the back electromotive force (electromotive force) of the main winding.
It is hardly affected by unevenness of e force. Therefore, the MMF of the main winding is almost constant. The voltage between the voltage source terminals, when there is no current from the auxiliary winding, almost perfectly matches the waveform of the back electromotive force of the winding, allowing the motor current to be constant and the motor to be at a predetermined speed.

【0015】スイッチ手段S1は、従来から使用されて
いるソリッドステートスイッチでもよいし、もっと伝統
的なスイッチでも構わない。補助巻線の動作の回路図を
図8に示している。図8に示す回路図には、補助巻線(
11x)、二組の自由整流器(11A)(11B)及び
(11C)(11D)、さらに直流電圧源の陽極端子(
14+)及び負極端子(14−)を含まれている。
The switch means S1 may be a conventionally used solid state switch or a more traditional switch. A circuit diagram of the operation of the auxiliary winding is shown in FIG. The circuit diagram shown in Figure 8 includes an auxiliary winding (
11x), two sets of free rectifiers (11A) (11B) and (11C) (11D), and the anode terminal of the DC voltage source (
14+) and a negative terminal (14-).

【0016】直流電圧源は、一方の対の整流器が前方に
バイアスされるとき、巻線(11x)を流れる電流のシ
ンク(sink)である。この電圧源はダンプ源(du
mp source)と呼ばれる。補助巻線に加わる電
圧が、端子(14+)(14−)間の電圧よりも高い場
合、一方の対の整流器が前方にバイアスされ、電流は巻
線を流れ始める。一方の対が導電性であるとき、補助巻
線(11x)間の電圧の極性による。 端子(14+)(14−)間の電圧の大きさは、主巻線
間の電圧が定格モータ速度の巻線のバック起電力の最大
よりも大きいときにだけ補助巻線からの電力が伝達され
るようなものとしている。補助巻線にある自由整流器(
uncontrolled rectifiers)は
、単相の全波整流器を構成し、単一ブロックの整流器と
して容易に利用できる。
The DC voltage source is a sink of current through the winding (11x) when one pair of rectifiers is biased forward. This voltage source is a dump source (du
mp source). If the voltage across the auxiliary winding is higher than the voltage across terminals (14+) (14-), one pair of rectifiers will be biased forward and current will begin to flow through the winding. When one pair is conductive, it depends on the polarity of the voltage between the auxiliary windings (11x). The magnitude of the voltage across terminals (14+) (14-) is such that power from the auxiliary winding is transferred only when the voltage across the main winding is greater than the maximum back emf of the winding at the rated motor speed. It is assumed that the A free rectifier in the auxiliary winding (
uncontrolled rectifiers) constitute a single-phase, full-wave rectifier and can easily be used as a single block rectifier.

【0017】エネルギーの流れの3つのパターンによっ
て、フェーズの動作が特徴づけられる。即ち、主巻線電
力に伝達される電力の一部又は全部が変えられ、補助巻
線によって供給部に戻されるとき、電力が主巻線に伝達
されるとき、及び蓄えられたエネルギーが補助巻線によ
って放出されるときである。
Three patterns of energy flow characterize the operation of the phase. That is, when some or all of the power transferred to the main winding power is changed and returned to the supply by the auxiliary winding, when power is transferred to the main winding, and when the stored energy is transferred to the auxiliary winding When it is emitted by a line.

【0018】転換点の後、補助巻線の+端子から流れる
電流は逓減磁束を維持し、蓄積されたエネルギーは一対
の整流器(11A)(11B)を通じて供給部に伝達さ
れる。蓄積エネルギーが放出される間において、主巻線
と補助巻線の電圧の極性を図9及び図10に示している
。また、前方にバイアスされた整流器対の極性について
も図10に示している。
After the turning point, the current flowing from the + terminal of the auxiliary winding maintains a decreasing flux and the stored energy is transferred to the supply through a pair of rectifiers (11A) (11B). The polarity of the voltage in the main and auxiliary windings during the release of stored energy is shown in FIGS. 9 and 10. Also shown in FIG. 10 is the polarity of the forward biased rectifier pair.

【0019】電源の電圧が高くなると、リターン電力の
値も大きくなり、補助巻線の電流パルスが短くなる。
As the voltage of the power source increases, the value of the return power also increases and the current pulses in the auxiliary winding become shorter.

【0020】電力が主巻線に伝達されるときで、補助巻
線が電流を送らないときは、電源からエネルギーが取り
出され、公知の要領にて巻線の磁気エネルギーに変換さ
れる。固定子と、該固定子に最も近いロータの極との間
のエアーギャップがこのように減少すると、磁気抵抗は
実質的に減少し、合磁束は実質的に上昇する。磁束が上
昇する間、主巻線と補助巻線の電圧の極性は図7及び図
8に夫々示される。主巻線の電流が一定で、補助巻線が
電流を送らないとき、電気機械的エネルギー変換に関す
る関係は、E=IdL/dtとして表わすことができる
。更にdL/dt=(dL/dq)(dq/dt)及び
w=dq/dtと置換することにより、関係式E=I(
dL/dq)wが得られる。ここで、Lは主巻線のイン
ダクタンス、qはロータの角変位、及びwはモータの角
速度である。
When power is transferred to the main winding and the auxiliary winding is not carrying current, energy is extracted from the power source and converted to magnetic energy in the winding in a known manner. This reduction in the air gap between the stator and the rotor pole closest to the stator substantially reduces the reluctance and substantially increases the combined flux. During the magnetic flux rise, the polarity of the voltage in the main and auxiliary windings is shown in FIGS. 7 and 8, respectively. When the main winding current is constant and the auxiliary winding carries no current, the relationship for electromechanical energy conversion can be expressed as E=IdL/dt. Furthermore, by replacing dL/dt=(dL/dq)(dq/dt) and w=dq/dt, the relational expression E=I(
dL/dq)w is obtained. where L is the inductance of the main winding, q is the angular displacement of the rotor, and w is the angular velocity of the motor.

【0021】所定のロータ位置における主巻線電圧の瞬
間値は、前述した条件下では、ロータの角速度に比例す
る。従って、ロータが2つの位置を動く間、主巻線にか
かる平均電圧はロータの角速度に比例する。励磁区間の
フェーズ動作は、主巻線の電流は略一定で、補助巻線に
電流は流れない。従って、励磁中、主巻線の端子間の平
均電圧値は、その大部分がモータ速度に比例する。
The instantaneous value of the main winding voltage at a given rotor position is, under the conditions described above, proportional to the angular velocity of the rotor. Therefore, while the rotor moves between two positions, the average voltage across the main winding is proportional to the angular velocity of the rotor. In the phase operation of the excitation section, the current in the main winding is approximately constant and no current flows in the auxiliary winding. Therefore, during excitation, the average voltage value across the terminals of the main winding is largely proportional to the motor speed.

【0022】直流電圧が主巻線に加えられると直ちに、
励起した磁束も、合成MMFもなくなってしまう。直流
電圧Eが主巻線に加えられ、補助巻線が電流を送らない
とき、公知のシステムの場合と同様に、主巻線の電流は
エネルギー変換関係に従って変化する。スイッチオンす
る位置は、巻線のインダクタンスが実質的に最小になっ
て、電流が流れる間殆んど変化しないような位置に定め
られ、次式で示されるエネルギー変換関係が与えられる
。 E=L(di/dt) ここで、Eは付加された電圧、Lは主巻線のインダクタ
ンス、及びiは主巻線の電流である。前述の関係が有効
になるのは、電流値(i+I)が主巻線の+端子から流
れるとき、電流Ixが補助巻線の+端子に流れるとき、
及び主巻線のIの部分が補助巻線の電流によって、NI
−NxIx=0となるように補償又は補正(compe
nsate)されるときである。合成MMFは主巻線電
流iの部分にのみ従属性を有する。これは、トランスフ
ォーマでは周知のことであり、一次電流及び二次電流は
互いに補正され、一方巻線の電圧は励起電流によって維
持される。
As soon as a DC voltage is applied to the main winding,
Both the excited magnetic flux and the synthesized MMF disappear. When a direct voltage E is applied to the main winding and the auxiliary winding carries no current, the current in the main winding varies according to the energy conversion relationship, as in the known system. The switch-on position is determined such that the inductance of the winding is substantially minimum and changes little during current flow, giving the energy conversion relationship: E=L(di/dt) where E is the applied voltage, L is the inductance of the main winding, and i is the current of the main winding. The above relationship becomes valid when the current value (i+I) flows from the + terminal of the main winding, and when the current Ix flows to the + terminal of the auxiliary winding.
and the I part of the main winding becomes NI due to the current in the auxiliary winding.
-Compensation or correction so that NxIx=0
nsate). The composite MMF has dependence only on the part of the main winding current i. This is well known in transformers, where the primary and secondary currents are compensated for each other, while the voltage across the windings is maintained by the excitation current.

【0023】本発明に係るシステムにあっては、主巻線
は回路の結合点間に接続され、接続された巻線を通じて
電流が強制的に流される。回路図では、磁束を形成する
ための部分を図11に示している。回路図には、直流電
圧源Esと、インダクターLsが含まれている。主巻線
(11)が端子(13+)及び(13−)の間に接続さ
れると、インダクターのコイルが励磁され、端子(13
+)に電流が流される。巻線(11)からの電流がない
とき、インダクターLxの巻線の電圧は増加し、インダ
クターのコア内にMMFを維持する傾向にある。インダ
クターの電圧極性は、図11の括弧内に示される。Ls
にかかる電圧が瞬間的に上昇すると、主巻線(11)に
かかる電圧が上昇し、同様に補助巻線(11x)の電圧
も上昇する。補助巻線の端子間の電圧は、一対の整流器
(11C)(11D)が前方にバイアスされて電流が補
助巻線を流れ始めるまで上昇する。補助巻線の電流は巻
線の+端子に流れ、主巻線によって作られる磁束とは反
対向きの磁束が作られて、主巻線の電流もまた上昇する
In the system according to the invention, the main windings are connected between the nodes of the circuit and current is forced through the connected windings. In the circuit diagram, a portion for forming magnetic flux is shown in FIG. The circuit diagram includes a DC voltage source Es and an inductor Ls. When the main winding (11) is connected between the terminals (13+) and (13-), the coil of the inductor is energized and the terminal (13
+). When there is no current from winding (11), the voltage across the winding of inductor Lx increases and tends to maintain MMF within the core of the inductor. The voltage polarity of the inductor is shown in parentheses in FIG. Ls
When the voltage applied to the main winding (11) increases momentarily, the voltage applied to the main winding (11) increases, and the voltage of the auxiliary winding (11x) similarly increases. The voltage across the terminals of the auxiliary winding increases until the pair of rectifiers (11C) (11D) is biased forward and current begins to flow through the auxiliary winding. The current in the auxiliary winding flows to the + terminal of the winding, creating a magnetic flux in the opposite direction to that created by the main winding, and the current in the main winding also rises.

【0024】主巻線と補助巻線はトランスフォーマとし
ての作用を開始する。変電が行なわれる間、フェーズの
動作は、インダクターによって主巻線に供給される一定
の電流と、補助巻線の端子間電圧(この電圧によって主
巻線の電圧が決まる)と、主巻線電流の一部によって励
磁される上昇磁束とによって決められる。
The main winding and the auxiliary winding begin to act as a transformer. During a substation, the operation of the phase is determined by the constant current supplied to the main winding by the inductor, the voltage across the terminals of the auxiliary winding (which determines the voltage in the main winding), and the main winding current. It is determined by the rising magnetic flux excited by a part of the .

【0025】一次電流としての主巻線電流は、励磁電流
iと電流Iの2つの電流の和であり、Ni−NxIx=
0となるように補助巻線電流によって補正されている。
The main winding current as the primary current is the sum of two currents, the exciting current i and the current I, and Ni-NxIx=
It is corrected by the auxiliary winding current so that it becomes 0.

【0026】励磁電流は主巻線の端子間のバック起電力
(EMF)を誘導する磁束を維持する。それは、前述の
関係式に基づいて上昇し、主巻線を流れる全電流を増加
させる傾向にある。しかし、インダクターに加えられる
電圧によって一定の電流に維持されるため、インダクタ
ーの電圧は僅かに小さくなる。また主巻線及び補助巻線
の電圧についても同様である。これによって、整流器は
対にして前方にバイアスされ、整流器から補助巻線電流
が送られ、主巻線におけるインダクター電流と励磁電流
との間の差異は直ちに補正される。主巻線に直流電圧が
加えられた後、励磁電流はゼロとなり、主巻線を流れる
全電流は、補助巻線の電流によって補正される。励磁電
流は、主巻線の電圧に対応して上昇し、実際にも補助巻
線の電圧及び巻線のインダクタンスに対応して上昇する
。 主巻線の励磁電流の上昇は、前述した通り、励磁電流が
インダクター電流に等しくなるまで行なわれる。主巻線
の動作は一定の電流で継続して行なわれ、補助巻線によ
る変電(power transforming)は行
なわれない。フェーズ電流は励磁電流に等しい。ロータ
が上昇インダクタンスの領域に入り込む前に、所望の位
相電流を得ることは妥当なようである。これは、最大エ
ネルギーを供給し、巻線によって変換され、図6に示す
所定電流となるからである。前述したフェーズ動作によ
って、主巻線の任意の電流値を瞬間的に作ることができ
る。
The excitation current maintains a magnetic flux that induces a back electromotive force (EMF) between the terminals of the main winding. It will tend to rise based on the above relationship and increase the total current flowing through the main winding. However, since the voltage applied to the inductor maintains a constant current, the voltage across the inductor will be slightly lower. The same applies to the voltages of the main winding and the auxiliary winding. This causes the rectifier to be biased forward in pairs, and the auxiliary winding current is delivered from the rectifier, immediately correcting the difference between the inductor current and the excitation current in the main winding. After the DC voltage is applied to the main winding, the excitation current is zero and the total current flowing through the main winding is compensated by the current in the auxiliary winding. The excitation current increases in response to the voltage in the main winding, and indeed increases in response to the voltage in the auxiliary winding and the inductance of the winding. As described above, the excitation current of the main winding is increased until the excitation current becomes equal to the inductor current. The main winding operates continuously with a constant current, and no power transforming is performed by the auxiliary winding. The phase current is equal to the excitation current. It seems reasonable to obtain the desired phase current before the rotor enters the region of rising inductance. This is because it supplies the maximum energy and is converted by the winding resulting in the predetermined current shown in FIG. By the above-described phase operation, any current value in the main winding can be created instantaneously.

【0027】外部インダクターを流れる電流は、バック
EMFの平均電圧値と、加えられた電圧の平均値との差
異によって変化するけれども、ここでは一定であると仮
定する。しかしながら、主巻線電流が変化すると、主巻
線電流を作るのに必要な時間よりも長い時間が必要とな
る。
The current flowing through the external inductor is assumed to be constant, although it varies depending on the difference between the average voltage value of the back EMF and the average value of the applied voltage. However, when the main winding current changes, a longer time is required than required to build the main winding current.

【0028】1つのグループのフェーズが同じ直流電圧
源によって引き続いて励磁され、各々の主巻線は、直列
に接続された夫々のスイッチによって当該電圧源の端子
間に接続される。スイッチは、任意の時間で1つだけが
導電性となるようにしている。励磁された主巻線のバッ
ク起電力の波形にはむらがあり、公知のシステムの場合
、一定電流が得られるのは高速の電流チョッパーを用い
たときのみである。主巻線の電流を瞬間的に作り上げる
ことができること、また電力変換器のタイミングによっ
て、1グループ内のフェーズを励磁する電流の流れが遮
断されないようにすることができる。従って、電流は外
部インダクターを流れることもできるし、及び/又は同
じ電流によって他のグループのフェーズを励磁すること
もできる。追加のインダクタンスによって、励磁電流を
略平坦化することができる。従来の制御整流器によって
外部インダクターに電力供給される直流式分巻モータの
場合と同じ様に、励磁源(energizing so
urce)の電圧と、励磁された巻線のバック起電力と
の間の差異が補正される。
The phases of a group are successively excited by the same DC voltage source, each main winding being connected across the terminals of the voltage source by a respective switch connected in series. Only one switch is conductive at any given time. The waveform of the buck emf in the energized main winding is uneven, and in known systems, a constant current can only be obtained using a high speed current chopper. The ability to build up the current in the main winding instantaneously and the timing of the power converter ensures that the flow of current that excites the phases within a group is not interrupted. Therefore, the current can flow through the external inductor and/or other groups of phases can be excited by the same current. The additional inductance allows the excitation current to be approximately flattened. As in the case of DC shunt motors powered by a conventional controlled rectifier to an external inductor, the energizing so
The difference between the voltage at source) and the back emf of the energized winding is corrected.

【0029】これが本発明にかかる駆動システムの基本
的な特徴であり、従来のシステムと比べて大きな利点を
提供するものである。
This is the basic feature of the drive system according to the invention, which offers significant advantages compared to conventional systems.

【0030】追加のインダクターのインダクタンスは、
どんなに高い値でもよく、インダクターによって電流変
動が所定の限界内に入るようにすることができる。この
ため、励磁源の電圧と、バック起電力の電圧との差異に
よって、前述したシステムに実質的な利点を提供するこ
とができる。
The inductance of the additional inductor is:
Any high value is acceptable and the inductor can ensure that the current fluctuations are within predetermined limits. Therefore, the difference between the excitation source voltage and the back emf voltage can provide substantial advantages to the systems described above.

【0031】VRモータの巻線を励磁するための直流電
源は、直流(DC)モータの励磁に使用される電力変換
器であれば、従来から使用されているどんな変換器でも
構わない。
The DC power supply for exciting the windings of the VR motor may be any conventionally used power converter as long as it is a power converter used to excite a direct current (DC) motor.

【0032】VRモータは、このような供給源によって
全ての速度範囲を励磁しても過電流を生じることはなく
、従って低速度の動作に対して非常に有用である。VR
モータの速度とトルクは、励磁電源の電圧と電流に夫々
関連づけられており、その関係は従来のDCモータの動
作を規定しているものと同様である。このため、電源の
制御によってVRモータを励磁し、速度フィードバック
ループ若しくはトルクフィードバックループの何れか一
方を実行し、又は速度及びトルクの両フィードバックル
ープを実行するが、この制御は、DCモータを励磁する
電源の制御と同様である。電源の動作に関連のある電気
パラメータとして、モータ速度、電源の端子間の電圧、
及びモータ巻線の励磁電流が挙げられる。主巻線の何れ
か1つを流れる励磁電流は、ただ1つの電流センサーに
よって検出される。
[0032] VR motors can be energized over the entire speed range by such a source without overcurrent and are therefore very useful for low speed operation. VR
Motor speed and torque are related to excitation power supply voltage and current, respectively, relationships similar to those that define the operation of conventional DC motors. For this reason, the VR motor is excited by controlling the power supply, and either the speed feedback loop or the torque feedback loop is executed, or both the speed and torque feedback loops are executed, but this control is performed by exciting the DC motor. This is similar to power supply control. Electrical parameters relevant to power supply operation include motor speed, voltage across the power supply terminals,
and the excitation current of the motor windings. The excitation current flowing through any one of the main windings is detected by a single current sensor.

【0033】定電流の取扱いは、ピーク電流よりもスイ
ッチ装置の方が容易であり、これはスイッチ装置がトラ
ンジスターのときに特に取扱いが容易である。バック起
電力の関連パラメータはその大部分が平均値であるから
、モータの動作点は高い磁気飽和点の領域にあって、バ
ックEMFは小さくなる。飽和したモータは、未飽和の
ものよりも同じkW出力に対するkVAは少なくてすむ
Constant currents are easier to handle with switching devices than peak currents, and this is especially easier when the switching device is a transistor. Since most of the parameters related to the back electromotive force are average values, the operating point of the motor is in a high magnetic saturation point region, and the back EMF is small. A saturated motor requires less kVA for the same kW output than an unsaturated one.

【0034】広く知られたVR駆動装置においては、バ
ックEMFが減少すると、ランナウェイ電位状態になっ
て、スパイク電流に向かう傾向が整流作用(commu
tation)又は電流チョップのどちらかによって防
ぐことができる。本発明のシステムの場合、電流は、モ
ータを励磁する電源電圧の調節によってコントロール維
持される。従って、スイッチ装置を導電性にする制御手
段は、回転位置センサーにのみ関係し、巻線を流れる電
流値とは無関係である。従って、制御手段は簡単である
In a widely known VR drive device, when the back EMF decreases, a runaway potential state occurs, and the tendency toward spike current is caused by a commutative effect.
tation) or current chop. In the system of the present invention, the current is maintained under control by adjusting the power supply voltage that excites the motor. The control means for rendering the switch device electrically conductive therefore relates only to the rotational position sensor and is independent of the value of the current flowing through the winding. Therefore, the control means are simple.

【0035】バックEMFの波形の大部分は励磁電流の
波形に影響を与えないので、VRモータの構造は、主と
して、所定通り変換されて蓄えられたエネルギーを求め
る磁化曲線に関係する。三相のVRモータの場合、二相
VRモータの場合と同じように、フェーズは1つのグル
ープを構成する。その回路図を図13に示す。回路には
、主巻線(11)(22)(33)、夫々直列接続され
たスイッチS1、S2、S3、端子S+、S−を有する
調節可能な電源、及びインダクターLsが含まれている
Since most of the waveform of the back EMF does not affect the waveform of the excitation current, the construction of the VR motor is primarily concerned with the magnetization curve that determines the stored energy that has been converted in a predetermined manner. In the case of a three-phase VR motor, the phases constitute a group, as in the case of a two-phase VR motor. The circuit diagram is shown in FIG. The circuit includes main windings (11) (22) (33), switches S1, S2, S3 connected in series respectively, an adjustable power supply with terminals S+, S-, and an inductor Ls.

【0036】電源Esは、対の出力端子間に、調節可能
な単方向性電圧(unidirectional vo
ltage)を作り出すことができさえすれば公知のど
の電源を用いてもよい。端子S+及びS−の間を電流は
絶えず流れる。機械的負荷が一定のとき、電源端子間の
平均電圧の変化は、速度の変化に略比例する。主巻線を
流れる電流の波形を、夫々のインダクター曲線と共に夫
々図17、図18及び図19に示している。
The power supply Es has an adjustable unidirectional voltage between the pair of output terminals.
Any known power source may be used as long as it can produce ltage). Current flows continuously between terminals S+ and S-. At a constant mechanical load, the change in average voltage across the power supply terminals is approximately proportional to the change in speed. The waveforms of the current flowing through the main winding are shown in FIGS. 17, 18 and 19, respectively, along with the respective inductor curves.

【0037】主巻線の波形を図20に示しており、その
補助巻線の波形を図21に示している。図示の電流波形
は、フェーズ数の異なる駆動装置のときも同じである。
The waveform of the main winding is shown in FIG. 20, and the waveform of the auxiliary winding is shown in FIG. The illustrated current waveforms are the same for drive devices with different numbers of phases.

【0038】各補助巻線には整流器が付属するが、整流
器の接続方法は異なる。図14及び図16に2つの例を
示す。両回路とも、補助巻線から直流電圧源にエネルギ
ーの流れを供給する。この電圧源はダンプ源と呼ばれ、
一対の端子(陽極端子D+と陰極端子D−)を有してい
る。
A rectifier is attached to each auxiliary winding, but the method of connecting the rectifier is different. Two examples are shown in FIGS. 14 and 16. Both circuits provide a flow of energy from an auxiliary winding to a DC voltage source. This voltage source is called a dump source,
It has a pair of terminals (anode terminal D+ and cathode terminal D-).

【0039】図14に示す回路には、補助巻線(11x
)(22x)(33x)、及び単一ブロックR1、R2
、R3で示す付属整流器が含まれている。適当なダンプ
源を自由に処理できないときは、キャパシターCdが含
められる。このキャパシターはダンプキャパシターと呼
ばれる。図示の回路は、端子間の電圧値に可逆的なエネ
ルギー流をもたらすことに特徴がある源を自由に処理で
きる(at disposal)場合に適している。こ
れは、モータがバッテリーによって作動する場合であり
、もしそうでないと、キャパシターCdはダンプ源とし
て作動し、キャパシターに蓄積されたエネルギーは再循
環してモータに戻される。整流作用、即ちスイッチング
オンした後、直ちに2つの補助巻線から電流が運ばれ、
両電流ともダンプ源に流れ込む。 図13及び図14に示す回路は、三相VRモータの制御
回路を構成する。図13、図15及び図16に示す回路
は、3つの単相VRモータの制御回路を構成する。図1
6に示す回路には、補助巻線(11x)(22x)(3
3x)が含まれており、夫々整流器R1、R2、R3を
備え、各整流作用の後に3つの補助巻線のうち任意の2
つに同じ電流が流れるようにしている。また、陽極端子
D+及び負極端子D−の両端子間の電圧は、2つの補助
巻線に送られる電流の電圧の絶対値の代数和として近似
される。
The circuit shown in FIG. 14 includes an auxiliary winding (11x
) (22x) (33x), and single blocks R1, R2
, R3 is included. Capacitor Cd is included when a suitable dump source is not at hand. This capacitor is called a dump capacitor. The illustrated circuit is suitable at disposal for sources which are characterized by a reversible energy flow in the voltage value between their terminals. This is the case if the motor is operated by the battery, otherwise the capacitor Cd acts as a dump source and the energy stored in the capacitor is recycled back to the motor. After rectification, i.e. switching on, current is carried immediately from the two auxiliary windings,
Both currents flow into the dump source. The circuits shown in FIGS. 13 and 14 constitute a control circuit for a three-phase VR motor. The circuits shown in FIGS. 13, 15, and 16 constitute control circuits for three single-phase VR motors. Figure 1
The circuit shown in 6 includes auxiliary windings (11x) (22x) (3
3x), each with a rectifier R1, R2, R3, after each rectification action any two of the three auxiliary windings.
The same current flows through both. Further, the voltage between the anode terminal D+ and the negative terminal D- is approximated as an algebraic sum of the absolute values of the voltages of the currents sent to the two auxiliary windings.

【0040】付属整流器R1、R2及びR3によって、
電流は可変磁束を捕える補助巻線だけを流れ、付属の主
巻線の電流変化と相関関係を有す。そうしないと、この
整流器によって、他の補助巻線を流れる電流は励磁して
いない補助巻線に影響を及ぼさない。
By the attached rectifiers R1, R2 and R3,
The current flows only through the auxiliary winding that captures the variable magnetic flux and is correlated with the current variation in the attached main winding. Otherwise, with this rectifier, the current flowing through the other auxiliary windings has no effect on the non-energized auxiliary windings.

【0041】図16に示す回路の最も基本的な特徴は、
同じVRモータに図14に示す回路を設けたとき、整流
作用の後直ちにダンプキャパシターに流れ込む電流が、
ダンプ源に流れ込む電流の二分の一にすぎない点にある
。主巻線のターン数が、補助巻線のターン数よりも少な
いか又は等しいとき、ダンプキャパシターに流れ込むリ
ターン電流は、図13に示す両端子S+及びS−間を流
れる励磁電流よりも小さいか又は等しい。従って、ダン
プキャパシターから出た電流は、図13に示す両端子S
+及びS−の間を、励磁電流の一部又は全部として流れ
るように方向づけられる。キャパシターCdの電圧は、
所定範囲内に維持される。
The most basic features of the circuit shown in FIG.
When the same VR motor is provided with the circuit shown in Figure 14, the current flowing into the dump capacitor immediately after the rectification is
It is at the point where it is only half of the current flowing into the dump source. When the number of turns in the main winding is less than or equal to the number of turns in the auxiliary winding, the return current flowing into the dump capacitor is less than or equal to the excitation current flowing between terminals S+ and S- as shown in FIG. equal. Therefore, the current from the dump capacitor flows across both terminals S as shown in FIG.
+ and S- as part or all of the excitation current. The voltage of capacitor Cd is
maintained within a predetermined range.

【0042】リターン電流がキャパシターCdの中を流
れるとき、キャパシターの電圧は上昇する。電圧が所定
の値を超えると、キャパシターは前述した要領にて放電
される。放電回路は、ダンプキャパシターCdによって
トリガされる一種の逓降式(step−down)直流
−直流電圧(SD)変換器である。SD変換器を図15
に示しており、該変換器は入力端子D+、D−及び出力
端子S+、S−を有している。SD変換器の入力端子D
+及びD−は図16に示す如く、ダンプ源の端子D+及
びD−に接続され、SD変換器の出力端子S+及びS−
は図13に示す電源の端子S+及びS−に夫々接続され
る。図13に示す電源端子S+及びS−間の電流を一定
にするような要求(demand)があると、キャパシ
ターCdから放電され、巻数比の条件によっては、キャ
パシター内に蓄えられるエネルギーは殆んどなくなる。 この結果、キャパシターは主としてエネルギーの伝達に
使用され、エネルギーの蓄積には使用されないことにな
る。従って、ダンプキャパシターの電解質は、必ずしも
電圧及びキャパシタンス定格値の高いものでなくてよい
When the return current flows through capacitor Cd, the voltage across the capacitor increases. When the voltage exceeds a predetermined value, the capacitor is discharged in the manner described above. The discharge circuit is a kind of step-down DC-DC voltage (SD) converter triggered by a dump capacitor Cd. Figure 15 shows the SD converter.
The converter has input terminals D+, D- and output terminals S+, S-. Input terminal D of SD converter
+ and D- are connected to the terminals D+ and D- of the dump source, and the output terminals S+ and S- of the SD converter, as shown in FIG.
are connected to terminals S+ and S- of the power supply shown in FIG. 13, respectively. When there is a demand to keep the current between the power supply terminals S+ and S- constant as shown in FIG. It disappears. As a result, the capacitor is used primarily for energy transfer and not for energy storage. Therefore, the electrolyte of the dump capacitor does not necessarily have to have a high voltage and capacitance rating.

【0043】これは、従来のVRモータ駆動システムと
比べて、本発明の利点といえるものだる。なぜならば、
VRモータ駆動システムは、従来のシステムでは必要不
可欠の電解キャパシター(コンデンサー)を必要としな
いからである。
[0043] This can be said to be an advantage of the present invention compared to conventional VR motor drive systems. because,
This is because the VR motor drive system does not require an electrolytic capacitor, which is essential in conventional systems.

【0044】更に、電解キャパシターの電圧は電子的に
制御され、所定の電圧レベルに維持され、一の相のエネ
ルギーを速やかに放出し、他の相の合成MMFを速やか
に実行することができる。
Furthermore, the voltage of the electrolytic capacitor is electronically controlled and maintained at a predetermined voltage level, allowing the energy of one phase to be released quickly and the synthetic MMF of the other phase to be performed quickly.

【0045】4相VRモータのフェーズは、2つのグル
ープを構成することができる。一方のグループは巻線(
11)(33)を構成し、他方のグループは巻線(22
)(44)を構成している。巻線インダクタンスの理想
的波形を図25〜図28に示している。ロータがどの位
置にあっても、各グループにはインダクタンスが実質的
に上昇する巻線が含まれている。巻線(11)(22)
(33)(44)は、スイッチS1、S2、S3、S4
と夫々直列に接続されている。1グループ中の各主巻線
は、同対の励磁端子間を夫々の直列スイッチによって接
続され、端子間の等価回路はグループの等価ブランチ(
equivalent branch)と呼ばれる。2
つの等価ブランチは、図22に示す如く、直流電源Es
の陽極端子S+と負極端子S−との間に直列接続される
。 電源Esは、対の端子間に調節可能な直流電圧を供給で
きる電源であれば、従来のどんな電源を用いても構わな
い。
[0045] The phases of the four-phase VR motor can constitute two groups. One group consists of windings (
11) (33), and the other group consists of windings (22
) (44). Ideal waveforms of the winding inductance are shown in FIGS. 25 to 28. Regardless of the position of the rotor, each group contains windings whose inductance increases substantially. Winding wire (11) (22)
(33) (44) are switches S1, S2, S3, S4
are connected in series with each other. Each main winding in a group is connected between the excitation terminals of the same pair by respective series switches, and the equivalent circuit between the terminals is the equivalent branch of the group (
equivalent branch). 2
As shown in FIG. 22, the two equivalent branches are the DC power source Es
is connected in series between the anode terminal S+ and the negative terminal S-. As the power source Es, any conventional power source may be used as long as it is capable of supplying an adjustable DC voltage between the pair of terminals.

【0046】電流が端子間を流れ、2つのグループのフ
ェーズを励磁すると、同じ電流が追加の外部インダクタ
ンスを流れることができる。この場合、2つの等価ブラ
ンチと追加のインダクターは直列接続される。従って、
4相モータのフェーズを励磁する電力コンバータは種々
の形態をとることができる。図22に示す回路図は、4
相モータの主巻線を励磁するための回路の一実施例にす
ぎない。なお、この実施例では、励磁電源の両端子間に
は、2つの等価ブランチが直列接続されている。図22
に示す回路図の動作は、電源電圧の大きさ、励磁された
2つの主巻線のバックEMFの代数和、及び同じ励磁電
流を送る2つの主巻線のインダクタンスの和によって決
められる。図25〜図28に示す巻線インダクタンスを
有するVRモータは巻線インダクタンスが直線的に上昇
しており、このモータのバックEMFの代数和は、上部
が平らな曲線であり、これは理想的な平坦化直流電圧を
作り出すための電源としては理想的なものである。実際
の世界では、このような巻線インダクタンス曲線を有す
るモータは、通常は前記のものと異なる。しかし、励磁
電流を送る巻線インダクタンスの和によって、2つの直
列接続された主巻線のうち平坦でないバックEMFと同
様に、モータを実質的に定常電流で作動させる。追加の
インダクターを他の等価ブランチと直列接続することに
よって、励磁電流の変動を小さくし、追加インダクター
のインダクタンスの値を高くして電流変動が所定範囲内
に入るようにすることができる。
When a current flows between the terminals and energizes the two groups of phases, the same current can flow through an additional external inductance. In this case, the two equivalent branches and the additional inductor are connected in series. Therefore,
Power converters for exciting the phases of a four-phase motor can take various forms. The circuit diagram shown in FIG.
This is just one example of a circuit for exciting the main windings of a phase motor. In this embodiment, two equivalent branches are connected in series between both terminals of the excitation power source. Figure 22
The operation of the circuit diagram shown in is determined by the magnitude of the power supply voltage, the algebraic sum of the back EMF of the two main windings that are excited, and the sum of the inductances of the two main windings carrying the same exciting current. In the VR motor with the winding inductance shown in Figures 25 to 28, the winding inductance increases linearly, and the algebraic sum of the back EMF of this motor is a curve with a flat top, which is ideal. It is ideal as a power source for producing flattened DC voltage. In the real world, motors with such winding inductance curves are usually different from those described above. However, the sum of the winding inductances carrying the excitation current, as well as the non-flat back EMF of the two series connected main windings, cause the motor to operate at substantially constant current. By connecting an additional inductor in series with other equivalent branches, the excitation current fluctuations can be reduced and the value of the inductance of the additional inductor can be increased so that the current fluctuations are within a predetermined range.

【0047】図23に示す回路によって、4相VRモー
タの補助巻線からエネルギーを流すことができる。回路
には、補助巻線(11x)(22x)(33x)(44
x)が含まれ、各巻線は夫々整流器R1、R2、R3、
R4を設けており、補助巻線から、陽極端子D+及び陰
極端子D−を有するダンプ源にエネルギーが伝達される
The circuit shown in FIG. 23 allows energy to flow from the auxiliary windings of a four-phase VR motor. The circuit includes auxiliary windings (11x) (22x) (33x) (44
x), each winding having a rectifier R1, R2, R3,
R4 is provided to transfer energy from the auxiliary winding to a dump source having an anode terminal D+ and a cathode terminal D-.

【0048】図24に示す回路は、図23に示す回路と
同じ動作を実行できる。該回路には、補助巻線(11x
)(22x)(33x)(44x)が、2グループのフ
ェーズに対応して整流器R1及びR2と共に含まれ、更
にダンプ源の陽極端子D+及び負極端子D−が含まれて
いる。回路は1グループの動作に関するセクションを示
しており、当該セクションには、補助巻線(11x)(
33x)、整流器R1、R2、及びダンプ源の端子D+
、D−が含まれている。この例では、該グループが2つ
のフェーズから構成されるとき、1グループのフェーズ
の巻線が、ダンプ源を有する整流器の1つだけとどのよ
うに接続することができるかを示している。
The circuit shown in FIG. 24 can perform the same operation as the circuit shown in FIG. The circuit includes an auxiliary winding (11x
)(22x)(33x)(44x) are included with rectifiers R1 and R2 corresponding to the two groups of phases, and further include the anode terminal D+ and the negative terminal D- of the dump source. The circuit shows a section related to the operation of one group, which includes an auxiliary winding (11x) (
33x), rectifiers R1, R2, and dump source terminal D+
, D- are included. This example shows how the windings of one group of phases can be connected with only one of the rectifiers with a dump source when the group consists of two phases.

【0049】主巻線の巻数と補助巻線の巻数と等しいと
き、リターン電流は、整流作用の後直ちに、図22に示
すように直流電圧の端子間を流れる電流に等しくなり、
その後ゼロまで減少する。この場合、補助巻線の端子間
の電圧は、図22に示すように、主巻線を励磁するため
の電源Esの両端子S+及びS−間の電圧よりも小さい
か又は等しくなる。なお、図22に示すように、電源の
端子S+及びS−は、ダンプ源の両端子D+及びD−に
もなり得る場合、図22に示す両端子S+及びS−は、
ダンプ源の両端子D+及びD−に夫々直接接続できるこ
とを意味している。これは、図23に示す回路を選択し
ても、また図24に示す回路を選択しても同じである。
When the number of turns of the main winding is equal to the number of turns of the auxiliary winding, the return current immediately after the rectification becomes equal to the current flowing between the terminals of the DC voltage, as shown in FIG.
It then decreases to zero. In this case, the voltage between the terminals of the auxiliary winding is smaller than or equal to the voltage between both terminals S+ and S- of the power source Es for exciting the main winding, as shown in FIG. Note that, as shown in FIG. 22, if the terminals S+ and S- of the power supply can also be the terminals D+ and D- of the dump source, the terminals S+ and S- shown in FIG.
This means that it can be directly connected to both terminals D+ and D- of the dump source, respectively. This is the same whether the circuit shown in FIG. 23 or the circuit shown in FIG. 24 is selected.

【0050】前述した駆動装置の基本的な利点は、エネ
ルギーの蓄積にキャパシターを必要とせず、またインダ
クターを追加して設けなくても、供給される電流は殆ん
ど一定である点にある。キャパシターなしで駆動させる
と、キャパシター損失及びキャパシターとの間のエネル
ギー伝達によるエネルギーロスは少なくなる。
The fundamental advantage of the drive described above is that the supplied current is almost constant, without the need for capacitors for energy storage and without additional inductors. Driving without a capacitor reduces energy loss due to capacitor loss and energy transfer to and from the capacitor.

【0051】4相モータにおけるスイッチ手段の端部図
を図29に示している。該スイッチ手段には、電気絶縁
体(5)がモータ軸に取り付けられている。切換えを行
なうスリップリングは、絶縁体(5)に固定された導電
部(6)(ハッチングで示す)と、非導電性の6つのセ
グメント(7a)(7b)(7c)(7d)(7e)(
7f)とから構成される。要素(5)及び(6)は、セ
グメント(7a)〜(7f)と共に、ロータと回転する
。ブラシホルダーBH1、BH2、BH3及びBH4は
固定子ハウジング上に固定され、電気的に絶縁されてい
る。ブラシS1、S2、S3及びS4は、従来のブラシ
モータに使用されているブラシであり、各ブラシは夫々
の主巻線に接続される。各ブラシは導電性セグメント(
6)と周期的に接触し、ロータの任意位置で、ブラシS
1及びS3の1つと、ブラシS2及びS4の1つとが、
導電性セグメント(6)と接触する。各々の非導電性セ
グメントの角度位置と、各ブラシホルダーの位置は、各
ブラシが導電領域(6)と接触するように選択される。 一方、ブラシに接続された夫々の主巻線のインダクタン
スは、ロータの所定方向への回転と共に増大する。
An end view of the switch means in a four-phase motor is shown in FIG. The switch means has an electrical insulator (5) attached to the motor shaft. The slip ring that performs the switching consists of a conductive part (6) (indicated by hatching) fixed to an insulator (5) and six non-conductive segments (7a) (7b) (7c) (7d) (7e). (
7f). Elements (5) and (6) together with segments (7a) to (7f) rotate with the rotor. Brush holders BH1, BH2, BH3 and BH4 are fixed on the stator housing and are electrically insulated. Brushes S1, S2, S3, and S4 are brushes used in conventional brush motors, and each brush is connected to a respective main winding. Each brush has a conductive segment (
6) in periodic contact with the brush S at any position on the rotor.
1 and S3, and one of the brushes S2 and S4,
Contact with the conductive segment (6). The angular position of each non-conductive segment and the position of each brush holder are selected such that each brush is in contact with a conductive area (6). On the other hand, the inductance of each main winding connected to the brush increases as the rotor rotates in a predetermined direction.

【0052】ブラシS1、S2、S3及びS4は、夫々
、配線B1、B2、B3及びB4によって、図29に示
すように主巻線(11)(22)(33)(44)の1
つの端子に夫々接続される。巻線(11)及び(33)
の他方側が、励磁するための直流電圧電源の陽極端子に
接続され、巻線(22)及び(44)の他方側が図29
に示す如く電源の負極端子に接続されるとき、主巻線(
11)又は(33)のどちらか一方と、主巻線(22)
又は(44)のどちらか一方を流れる励磁電流が磁束を
励起してトルクを発生させ、図示のモータを時計方向に
回転させる。
The brushes S1, S2, S3 and S4 are connected to one of the main windings (11), (22), (33) and (44) by wires B1, B2, B3 and B4, respectively, as shown in FIG.
connected to two terminals respectively. Windings (11) and (33)
The other side of the windings (22) and (44) is connected to the anode terminal of the DC voltage power supply for excitation, and the other side of the windings (22) and (44) is connected to the anode terminal of the DC voltage power source for excitation.
When connected to the negative terminal of the power supply as shown in the figure, the main winding (
Either one of 11) or (33) and the main winding (22)
or (44) excites the magnetic flux and generates torque, causing the illustrated motor to rotate clockwise.

【0053】前述のように、スリップリングの切換え作
用によって、ソリッドステートスイッチは不要になる。 ダンプ源の両端子が、前述したように、励磁源の両端子
に直接接続され、補助巻線に付属する整流器が固定子ハ
ウジングに取り付けられると、切換えスリップリングを
備えた4相VRモータは、たった2本の配線によって励
磁電源に接続される。
As previously mentioned, the switching action of the slip ring eliminates the need for solid state switches. When both terminals of the dump source are connected directly to both terminals of the excitation source, as described above, and the rectifier attached to the auxiliary winding is installed in the stator housing, the 4-phase VR motor with switched slip ring It is connected to the excitation power supply by only two wires.

【0054】実施例に基づいて本発明を詳細に説明した
が、前記実施例は単に例示的なものであって、当該分野
の専門家であれば特許請求の範囲に規定された本発明の
範囲から逸脱することなく種々の変形をなすことはでき
る。
Although the present invention has been described in detail based on examples, the examples are merely illustrative, and a person skilled in the art will understand the scope of the present invention as defined in the claims. Various modifications can be made without departing from the above.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】VRモータの端面図であって、該モータの当該
セクションには、一対の固定子極、一対の主巻線コイル
、一対の補助巻線コイル、及びロータが図示位置にある
ときに固定子の極に最も近い位置にある一対のロータ極
が含まれており、主巻線及び補助巻線は断面を示してい
る。
FIG. 1 is an end view of a VR motor, in which the section of the motor includes a pair of stator poles, a pair of main winding coils, a pair of auxiliary winding coils, and a rotor when the rotor is in the position shown. The pair of rotor poles closest to the stator poles are included, and the main and auxiliary windings are shown in cross section.

【図2】VRモータの端面図であって、該モータの当該
セクションには、一対の固定子極、一対の主巻線コイル
、一対の補助巻線コイル、及びロータが図示位置にある
ときに固定子の極に最も近い位置にある一対のロータ極
が含まれており、主巻線及び補助巻線は断面を示してい
る。
FIG. 2 is an end view of a VR motor, with the section of the motor having a pair of stator poles, a pair of main winding coils, a pair of auxiliary winding coils, and a rotor in the illustrated position; The pair of rotor poles closest to the stator poles are included, and the main and auxiliary windings are shown in cross section.

【図3】一対の主巻線のうちの一の巻線(11)と、一
対の補助巻線のうちの一の巻線(11x)を示す図であ
って、主巻線の+端子から流れ出る電流によって、補助
巻線の+端子から流れ出る電流が作る磁束にオーバラッ
プする磁束が作られる。
FIG. 3 is a diagram showing one winding (11) of a pair of main windings and one winding (11x) of a pair of auxiliary windings, from the + terminal of the main winding to The current flowing out creates a magnetic flux that overlaps the magnetic flux created by the current flowing out of the + terminal of the auxiliary winding.

【図4】磁気材料が飽和していないロータ位置に対応す
る磁化曲線を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing magnetization curves corresponding to rotor positions where the magnetic material is not saturated;

【図5】磁気材料が飽和しているロータ位置に対応する
磁化曲線を示すグラフであって、フェーズから電流Iが
送られるとき、所定のロータ位置における蓄積エネルギ
ー量をハッチングで表わしている。
FIG. 5 is a graph showing a magnetization curve corresponding to a rotor position where the magnetic material is saturated, with hatching representing the amount of stored energy at a given rotor position when a current I is sent from the phase;

【図6】ロータが2位置間を移動する間、定常電流を送
るフェーズによって変換された機械エネルギーを示すグ
ラフであって、磁化曲線をa及びbで示し、変換された
エネルギー量をハッチングで示している。
FIG. 6 is a graph showing the mechanical energy converted by the steady current delivery phase while the rotor moves between two positions, with the magnetization curves shown as a and b and the amount of energy converted shown as hatching; ing.

【図7】電圧の極性によってフェーズの動作を説明する
図であって、主巻線に直流電圧が加えられ、かつ、補助
巻線から電流が送られないときにおける電流の極性を括
弧内に示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating phase operation according to voltage polarity, with the current polarity shown in parentheses when DC voltage is applied to the main winding and no current is sent from the auxiliary winding. ing.

【図8】電圧の極性によってフェーズの動作を説明する
図であって、主巻線に直流電圧が加えられ、かつ、補助
巻線から電流が送られないときにおける電流の極性を括
弧内に示している。
FIG. 8 is a diagram illustrating phase operation according to voltage polarity, with the current polarity shown in parentheses when a DC voltage is applied to the main winding and no current is sent from the auxiliary winding. ing.

【図9】蓄積されたエネルギーが補助巻線によって放電
されるとき、そのときのフェーズの動作を説明する図で
ある。
FIG. 9 is a diagram illustrating the operation of the phases when the stored energy is discharged by the auxiliary winding.

【図10】蓄積されたエネルギーが補助巻線によって放
電されるとき、そのときのフェーズの動作を説明する図
である。
FIG. 10 is a diagram illustrating the operation of the phases when the stored energy is discharged by the auxiliary winding.

【図11】電力が主巻線に伝達され、同時に補助巻線か
ら出ていくとき、そのときのフェーズの動作を説明する
図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating the operation of the phases when power is transferred to the main winding and simultaneously exits from the auxiliary winding.

【図12】電力が主巻線に伝達され、同時に補助巻線か
ら出ていくとき、そのときのフェーズの動作を説明する
図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the phases when power is transferred to the main winding and simultaneously exits from the auxiliary winding.

【図13】三相VRモータの主巻線を励磁するための制
御回路図である。
FIG. 13 is a control circuit diagram for exciting the main winding of a three-phase VR motor.

【図14】三相VRモータの補助巻線から電力伝達を可
能ならしめる整流回路の一実施例である。
FIG. 14 is an embodiment of a rectifier circuit that enables power transfer from an auxiliary winding of a three-phase VR motor.

【図15】端子をつけた直流電圧−直流電圧変換器の説
明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram of a DC voltage-DC voltage converter with terminals attached.

【図16】三相VRモータの補助巻線から電力伝達を可
能ならしめる整流回路の他の実施例である。
FIG. 16 is another embodiment of a rectifier circuit that enables power transfer from an auxiliary winding of a three-phase VR motor.

【図17】三相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
図である。
FIG. 17 is a waveform diagram of the current flowing through the main winding of the three-phase VR motor.

【図18】三相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
図である。
FIG. 18 is a waveform diagram of the current flowing through the main winding of the three-phase VR motor.

【図19】三相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
図である。
FIG. 19 is a waveform diagram of the current flowing through the main winding of the three-phase VR motor.

【図20】VRモータの主巻線及び補助巻線を流れる電
流の波形図である。
FIG. 20 is a waveform diagram of current flowing through the main winding and auxiliary winding of the VR motor.

【図21】VRモータの主巻線及び補助巻線を流れる電
流の波形図である。
FIG. 21 is a waveform diagram of current flowing through the main winding and auxiliary winding of the VR motor.

【図22】4相VRモータの主巻線を励磁するための制
御回路図である。
FIG. 22 is a control circuit diagram for exciting the main winding of a four-phase VR motor.

【図23】4相VRモータの補助巻線からの電力伝達を
可能ならしめる回路の一実施例である。
FIG. 23 is an example of a circuit that enables power transfer from an auxiliary winding of a four-phase VR motor.

【図24】4相VRモータの補助巻線からの電力伝達を
可能ならしめる回路の他の実施例である。
FIG. 24 is another embodiment of a circuit that allows power transfer from the auxiliary winding of a four-phase VR motor.

【図25】4相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
と、該巻線のインダクタンス曲線を示すグラフである。
FIG. 25 is a graph showing a waveform of a current flowing through a main winding of a four-phase VR motor and an inductance curve of the winding.

【図26】4相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
と、該巻線のインダクタンス曲線を示すグラフである。
FIG. 26 is a graph showing a waveform of a current flowing through a main winding of a four-phase VR motor and an inductance curve of the winding.

【図27】4相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
と、該巻線のインダクタンス曲線を示すグラフである。
FIG. 27 is a graph showing a waveform of a current flowing through a main winding of a four-phase VR motor and an inductance curve of the winding.

【図28】4相VRモータの主巻線を流れる電流の波形
と、該巻線のインダクタンス曲線を示すグラフである。
FIG. 28 is a graph showing a waveform of a current flowing through a main winding of a four-phase VR motor and an inductance curve of the winding.

【図29】4相モータの主巻線を励磁するためのスイッ
チ手段として機能するスリップリングの端面図である。
FIG. 29 is an end view of a slip ring functioning as a switch means for exciting the main windings of a four-phase motor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(2)  ロータ (3)  軸 (2) Rotor (3) Axis

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  主巻線と補助巻線を備え、主巻線は励
磁区間を表わす直線形波形の励磁電流を伝達し、補助巻
線は互いに反対向きの第1スパイクドパルスと第2スパ
イクドパルスを伝達するようにしており、各パルスは所
定の励磁区間に対応して瞬間的な立上り部を有している
電動機駆動装置。
Claim 1: A main winding and an auxiliary winding, wherein the main winding transmits an excitation current with a linear waveform representing an excitation section, and the auxiliary winding transmits a first spiked pulse and a second spiked pulse in opposite directions. An electric motor drive device configured to transmit pulses, each pulse having an instantaneous rise portion corresponding to a predetermined excitation interval.
【請求項2】  第1スパイクドパルスの立上り部は、
励磁区間の上昇部に対応し、第2スパイクドパルスの立
上り部は、励磁区間の下降部に対応している請求項1に
記載の装置。
Claim 2: The rising portion of the first spiked pulse is
2. The apparatus of claim 1, wherein the rising part of the second spiked pulse corresponds to a rising part of the excitation interval and the rising part of the second spiked pulse corresponds to a falling part of the excitation interval.
【請求項3】  フェーズ数がn個(但し、nは1より
も大きいか1に等しい)であって、各フェーズは、主巻
線と、該主巻線に磁気結合した補助巻線を備えた可変磁
気抵抗モータであって、該モータは更に、ロータの任意
位置でロータの一方向への動きによって巻線のインダク
タンスが上昇する少なくとも1つのフェーズを有し、モ
ータの複数フェーズが1又は2以上のグループを形成す
る場合、各グループは、ロータの所定方向への動きによ
って巻線のインダクタンスが上昇する少なくとも1つの
フェーズを含み、各フェーズは1つのグループにのみ属
するようにしている、可変磁気抵抗モータと、モータを
励磁し、端子間に単極電圧を供給するために設けられた
調節可能な直流電圧電源であって、端子間には、グルー
プの等価ブランチ及び直列接続された外部インダクター
が接続されるか、又は互いに直列接続された夫々のグル
ープの等価ブランチが2つ接続されるか、又は夫々のグ
ループの等価ブランチが2つとさらに直列接続された外
部インダクターが接続される、調節可能な直流電圧電源
と、主巻線と直列接続された夫々のスイッチ手段を含み
、各主巻線に単極励磁電圧を加えるための回路手段であ
って、フェーズの各グループは、一対の端子の間に該グ
ループの各主巻線と夫々のスイッチ手段が接続され、こ
こで端子間の等価回路はグループの等価ブランチと称す
るものとし、制御手段によって、1つのグループのフェ
ーズが1つずつ、かつ任意の時間では1つだけが導電性
となるようにスイッチ手段をコントロールし、各フェー
ズは端子の励磁中は導電性とし、励磁は、夫々の巻線の
インダクタンスが略最小値となるロータ位置でスタート
し、同じグループの他のフェーズが略最小値にあって励
磁されるロータ位置位置で終了するようにした、回路手
段とから構成される電気駆動装置。
3. The number of phases is n (where n is greater than or equal to 1), and each phase includes a main winding and an auxiliary winding magnetically coupled to the main winding. a variable reluctance motor, the motor further having at least one phase in which movement of the rotor in one direction increases the inductance of the windings at any position of the rotor, the motor having one or two phases; When forming the above groups, each group includes at least one phase in which the inductance of the winding increases due to movement of the rotor in a predetermined direction, and each phase belongs to only one group. a resistive motor and an adjustable DC voltage power supply provided to excite the motor and provide a unipolar voltage across its terminals, between which there are equivalent branches of the group and an external inductor connected in series; or two equivalent branches of each group connected in series with each other, or two equivalent branches of each group further connected in series with an external inductor. Circuit means for applying a unipolar excitation voltage to each main winding, including a direct current voltage source and respective switch means connected in series with the main winding, wherein each group of phases is connected between a pair of terminals. is connected to each main winding of the group and the respective switch means, where the equivalent circuit between the terminals shall be referred to as the equivalent branch of the group, and the control means controls the phases of one group one by one and optionally The switching means are controlled in such a way that only one of them is conductive at a time of and circuit means for terminating at a rotor position in which other phases of the same group are energized at a substantially minimum value.
【請求項4】  直流電圧電源が、対応する補助巻線か
ら伝達される電流のシンクである場合、前記電源はダン
プ源と称され、陽極及び陰極の一対の端子が設けられて
おり、回路手段は、各々の補助巻線に夫々連繋され、補
助巻線から対応するダンプ源にエネルギーの流れを可能
ならしめており、回路手段に2対の自由整流器が含まれ
る場合、第1の対の整流器のカソードは、対応するダン
プ源の陽極端子に接続され、そのアノードは補助巻線の
端子に夫々接続されており、第2の対の整流器のアノー
ドは対応するダンプ源の陰極端子に接続され、そのカソ
ードは補助巻線の端子に夫々接続されている、請求項3
に記載の装置。
4. When a DC voltage source is a sink of current transmitted from a corresponding auxiliary winding, said source is called a dump source and is provided with a pair of terminals, an anode and a cathode, and the circuit means are respectively coupled to each auxiliary winding to enable a flow of energy from the auxiliary winding to the corresponding dump source, and where the circuit means includes two pairs of free rectifiers, the first pair of rectifiers is The cathodes are connected to the anode terminals of the corresponding dump sources, the anodes of which are connected to the terminals of the auxiliary windings, and the anodes of the second pair of rectifiers are connected to the cathode terminals of the corresponding dump sources, and the anodes of the second pair of rectifiers are connected to the cathode terminals of the corresponding dump sources, respectively. 3. The cathodes are respectively connected to terminals of the auxiliary windings.
The device described in.
【請求項5】  複数のフェーズからなるグループは、
各グループはフェーズを2つだけ含んでおり、さらに直
流電圧電源を含み、該電源は1つのグループ内のフェー
ズの補助巻線から伝達された電流のシンクであり、電源
はダンプ源と称され、陽極及び陰極の一対の端子が設け
られており、回路手段は1つのグループ内におけるフェ
ーズの一対の補助巻線に連繋され、補助巻線から対応す
るダンプ源にエネルギーの流れを可能ならしめており、
一対の補助巻線が直列接続される場合、巻線を流れる電
流は1つの巻線の中に、主巻線を流れる励磁電流によっ
て作り出された磁束とは向きが反対の磁束を形成し、補
助巻線の端子が他の巻線とは直列接続されずに自由端子
と称される場合であって、当該自由端子が夫々2対の自
由整流器に接続される場合、第1の対の整流器のカソー
ドは、対応するダンプ源の陽極端子に接続され、そのア
ノードは前記端子に夫々接続されており、第2の対の整
流器のアノードは対応するダンプ源の陰極端子に接続さ
れ、そのカソードは補助巻線の端子に夫々接続されてい
る、請求項3に記載の装置。
[Claim 5] A group consisting of a plurality of phases is:
Each group contains only two phases and further contains a DC voltage power supply, which is a sink for the current transferred from the auxiliary windings of the phases in one group, the power supply being called a dump source; A pair of anode and cathode terminals are provided, and circuit means is coupled to a pair of auxiliary windings of the phases within a group to enable flow of energy from the auxiliary windings to a corresponding dump source;
When a pair of auxiliary windings are connected in series, the current flowing through the windings forms a magnetic flux in one winding that is opposite in direction to the magnetic flux created by the excitation current flowing through the main winding, and If the terminals of a winding are not connected in series with other windings and are called free terminals, and the free terminals are each connected to two pairs of free rectifiers, the first pair of rectifiers The cathodes are connected to the anode terminals of the corresponding dump sources, the anodes of which are respectively connected to said terminals, and the anodes of the second pair of rectifiers are connected to the cathode terminals of the corresponding dump sources, and the cathodes of the second pair of rectifiers are connected to the cathode terminals of the corresponding dump sources. 4. A device according to claim 3, each connected to a terminal of the winding.
JP3068969A 1990-03-07 1991-03-07 Motor driver and electric driver Withdrawn JPH04222493A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/489,693 US5113113A (en) 1990-03-07 1990-03-07 Constant current reluctance motor drive systems
US489693 1990-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04222493A true JPH04222493A (en) 1992-08-12

Family

ID=23944897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3068969A Withdrawn JPH04222493A (en) 1990-03-07 1991-03-07 Motor driver and electric driver

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5113113A (en)
EP (1) EP0446058A3 (en)
JP (1) JPH04222493A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012147653A (en) * 2011-01-10 2012-08-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Switched reluctance motor
JP2012147652A (en) * 2011-01-10 2012-08-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Switched reluctance motor
CN103904854A (en) * 2012-12-28 2014-07-02 北京中纺锐力机电有限公司 Switched reluctance motor

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5545964A (en) * 1992-09-24 1996-08-13 Switched Reluctance Drives Ltd. Control of switched reluctance machines
US5602957A (en) * 1993-06-07 1997-02-11 General Electric Company Permanent magnet direct current motor
CA2151532C (en) * 1994-07-25 1998-12-22 Emerson Electric Co. Auxiliary starting switched reluctance motor
US5691591A (en) * 1995-05-19 1997-11-25 Itt Automotive Electrical Systems Inc. Switched reluctance motor with indirect position sensing and magnetic brake
US5866964A (en) * 1996-01-29 1999-02-02 Emerson Electric Company Reluctance machine with auxiliary field excitations
US5923142A (en) * 1996-01-29 1999-07-13 Emerson Electric Co. Low cost drive for switched reluctance motor with DC-assisted excitation
US5780949A (en) * 1996-01-29 1998-07-14 Emerson Electric Co. Reluctance machine with auxiliary field excitations
US6008561A (en) * 1996-10-31 1999-12-28 Emerson Electric Co. Switched reluctance motor with damping windings
US5811905A (en) * 1997-01-07 1998-09-22 Emerson Electric Co. Doubly-fed switched reluctance machine
US5929590A (en) * 1997-01-07 1999-07-27 Emerson Electric Co. Method and apparatus for implementing sensorless control of a switched reluctance machine
DE10156243A1 (en) * 2001-11-15 2003-06-05 Bosch Gmbh Robert Electronically commutated motor
GB0215849D0 (en) * 2002-07-09 2002-08-14 Switched Reluctance Drives Ltd Starting of switched reluctance generators
US10033233B2 (en) * 2010-06-25 2018-07-24 The Board Of Regents, The University Of Texas System Double saliency exterior rotor switched reluctance machine with increasing and decreasing flux linkages and permanent magnets
US10312782B2 (en) 2010-06-25 2019-06-04 The Board Of Regents, The University Of Texas System Double stator permanent magnet machine
CN106301140B (en) * 2016-10-20 2021-02-05 重庆乔麦科技有限公司 Four-phase motor energy-saving circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3679953A (en) * 1970-11-06 1972-07-25 Gen Electric Compatible brushless reluctance motors and controlled switch circuits
US3974434A (en) * 1974-03-08 1976-08-10 Electronic Engineering Company Of California Stepping motor signal circuit
FR2352435A1 (en) * 1976-05-19 1977-12-16 Matra Engins POWER SUPPLY DEVICE FOR VARIABLE RELUCTANCE MACHINE
SE410074B (en) * 1978-01-27 1979-09-17 Asea Ab FEEDING EQUIPMENT FOR FEEDING TWO WORK WINDS ON A SYNCHRONIC MACHINE WITH IMPREGNATED CURRENT
US4297626A (en) * 1980-02-07 1981-10-27 David Chiang Method of determining operating currents for stepping motor
US4450396A (en) * 1980-09-23 1984-05-22 Massachusetts Institute Of Technology Electrically controlled synchronous machine
US4684867A (en) * 1984-05-31 1987-08-04 General Electric Company Regenerative unipolar converter for switched reluctance motors using one main switching device per phase
DE3578867D1 (en) * 1984-10-19 1990-08-30 Kollmorgen Corp VARIABLE RELUCTIVE MACHINE WITH VARIABLE SPEED.
US4739240A (en) * 1987-04-29 1988-04-19 General Electric Company Commutator for switched reluctance drive

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012147653A (en) * 2011-01-10 2012-08-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Switched reluctance motor
JP2012147652A (en) * 2011-01-10 2012-08-02 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd Switched reluctance motor
CN103904854A (en) * 2012-12-28 2014-07-02 北京中纺锐力机电有限公司 Switched reluctance motor

Also Published As

Publication number Publication date
US5113113A (en) 1992-05-12
EP0446058A3 (en) 1991-11-27
EP0446058A2 (en) 1991-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04222493A (en) Motor driver and electric driver
US6646406B1 (en) Electrical machines
KR100440668B1 (en) Converter circuit for a polyphase switched inductance load
US8674648B2 (en) Single switch controlled switched reluctance machine
KR101409517B1 (en) Electronic commutator circuits
US5168203A (en) Constant current reluctance motor drive systems
JPS6215040B2 (en)
AU5857996A (en) Doubly salient permanent magnet machine with field weakening (or boosting) capability
JPH09163792A (en) Electronic control of resonance power for switching type reluctance motor
TW200404402A (en) Apparatus for drive control, power conversion, and start-up control in a PMBDCM or two-phase SRM drive system
US20030020436A1 (en) Switched reluctance generator and a method of controlling such a generator
JP2000514636A (en) Reluctance machine with short bar windings and drive for it
JPH0653031U (en) Pulse generator for processing spark erosion materials
EP1044496B1 (en) Apparatus for resonant excitation of high frequency alternator field
Thong et al. Low-cost battery-powered switched reluctance drives with integral battery-charging capability
KR100978027B1 (en) System for increasing power of recovery
CZ283862B6 (en) Method and circuit arrangement for driving permanently excited electric single-phase ac machines
EP1381149B1 (en) Starting of switched reluctance generators
Chithrabhanu et al. A novel SRM drive employing a buck-boost energy recovery stage
JP3651352B2 (en) SR motor control method and SR motor
JP7407247B1 (en) battery protection circuit
JP2001212668A (en) Engine driven type dc arc welding machine
RU2116897C1 (en) Dc drive
JP2613888B2 (en) Power generator that can supply power individually
PL113027B1 (en) Thyristor direct current breaker

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19980514